The manufacturing of surface layers are increasingly used in industry, as the effective method of improving the useful properties of the machine parts. The specific properties of the nitrided layers such as low temperature of process may be an alternative to the commonly used technology like high-temperature carburizing or carbonitriding in the aerospace industry. The article presents the results obtained after nitriding of complex samples made with 32CDV13 steel. As our research improves the properties of surfaces can be controlled by the process parameters as temperature, duration time, composition of the reactive atmosphere, the pressure (vacuum) and the activation of the surface by cathode sputtering process in the initial stage of the treatment.
PL
Celem pracy było przedstawienie charakterystyk materiałowych i właściwości użytkowych warstw wytworzonych w warunkach wyładowania jarzeniowego na potencjale katody w zależności od parametrów technologicznych. Uzyskane wyniki badań wykazują możliwość kształtowania struktury i składu fazowego, stanu naprężeń własnych warstw azotowanych wytwarzanych na stali 32CDV13. Tym samym właściwości takich jak: twardość, odporność korozyjna, odporność na zużycie przez tarcie, wytrzymałość na rozciąganie, wytrzymałość zmęczeniowa. Jest to proces energooszczędny, który w znaczący sposób zwiększa właściwości użytkowe stali 32CDV13 z zachowaniem jej twardości po obróbce cieplnej rzędu 40÷44 HRC i gwarantuje możliwość pracy przy dużych obciążeniach.
Stal gat. HS6-5-2 (SW7M) jest stalą narzędziową stosowaną do produkcji narzędzi skrawających (frezy, wiertła, gwintowniki). W produkcji masowej tych narzędzi perspektywicznym kierunkiem – jak wykazały badania autorów – zwiększenia ich trwałości i niezawodności są procesy azotowania w niskotemperaturowej plazmie zarówno na potencjale katody, jak i w obszarze plazmy. Procesy te pozwalają na pełną kontrolę mikrostruktury, składu fazowego i chemicznego wytwarzanych dyfuzyjnych warstw, ich stanu naprężeń własnych, topografii powierzchni, twardości oraz wytrzymałości zmęczeniowej. Azotowanie w niskotemperaturowej plazmie w temperaturze 420÷500°C umożliwia wytwarzanie dyfuzyjnych warstw z wydzieleniami azotków chromu o dobrej odporności na zużycie przez tarcie, małym współczynniku tarcia i o lepszej odporności korozyjnej. W artykule omówiono wpływ mikrostruktury, topografii powierzchni i składu fazowego na odporność na zużycie przez tarcie i odporność korozyjną.
EN
The tool steel of the HS6-5-2 (SW7M) grade is used to manufacture cutting tools (milling cutters, drills, screw-taps). In mass production of these tools a prospective trend towards increasing their life and reliability – as our studies proved it – are nitriding processes in low-temperature plasma at cathode potential as well as in plasma zone. These processes enable complete control of the microstructure, phase and chemical composition of created diffusion layers, state of their internal stresses, surface topography, hardness and fatigue strength. The nitriding processes in low-temperature plasma at temperature 420÷500°C enables creation of diffusion layers with release of chromium nitride characterised by good wear resistance, low friction factor and increased corrosion resistance. This article presents microstructure, surface topographie and phase composition in connection with their wear resistance and corrosion.
Stale narzędziowe do pracy na zimno stosuje się między innymi na narzędzia do obróbki plastycznej. Wytwarza się z nich części, od których wymaga się dużej wytrzymałości mechanicznej, wysokiej odporności na zużycie przez tarcie oraz, w niektórych przypadkach, dobrej odporności korozyjnej. Stal X153CrMoV12 (NC11LV) to wysokiej jakości chromowa stal narzędziowa stosowana na narzędzia do cięcia o wysokiej wydajności oraz narzędzia do procesów obróbki plastycznej na zimno, jak np.: narzędzia do wytłaczania, głębokiego tłoczenia oraz wyciskania na zimno. Poprzez wykorzystanieazotowania w niskotemperaturowej plazmie możnakształtować właściwości tej stali, wpływając na wzrost odporności na zużycie przez tarcie oraz odporności korozyjnej.Procesy azotowania stali X153CrMoV12 prowadzono przy różnych parametrach technologicznych. Uzyskane wyniki badań wykazują znaczący wpływ parametrów procesu azotowania w niskotemperaturowej plazmie na właściwości użytkowe dyfuzyjnych warstw azotowanych stali X153CrMoV12.
EN
Tool steels for cold working are used among others for tools designed for metal-forming. They are used for manufacturing machine elements having high mechanical strength, high frictional wear resistance and in some cases good corrosion resistance. X153CrMoV12 (NC11LV) steel is a high quality chromium tool steel used for tools designed for high efficiency cutting and tools for metal-forming processes like: drawing, deep drawing and cold extrusion. The process of nitriding in low-temperature plasma enables to modify the steel properties – mainly an increase of frictional wear resistance and corrosion resistance. The processes of X153CrMoV12 steel nitriding were performed with various technological parameters. The obtained results indicate a considerable influence of the parameters of low-temperature plasma nitriding on functional properties of diffusive layers of X153CrMoV12 nitrided steel.
Szeroko stosowane w przemyśle stale narzędziowe muszą spełnić takie wymagania, jak: wysoka twardość, odporność na zużycie przez tarcie, wytrzymałość zmęczeniowa oraz, w odniesieniu do obróbki elementów o dużej tolerancji wymiarowej, brak zmian wymiarowych i zachowanie wysokiej klasy chropowatości powierzchni. W tym celu stosuje się różne obróbki powierzchniowe, m.in. proces azotowania jarzenitowego. Wytwarzane warstwy azotowane typu strefa związków Fe 4 N o grubości 4÷6 µm lub mieszanina azotków (Fe 4 N + Fe 2-3 N) wraz z tzw. roztworową warstwą o grubości kilkuset mikrometrów zapewniają odporność na duże obciążenie dynamiczne, zwiększenie odporności na zużycie przez tarcie oraz odporności korozyjnej. Azotowanie jarzeniowe stali narzędziowych w temperaturze rzędu 420÷500°C umożliwia wytworzenie tylko tzw. strefy roztworowej. W artykule przedstawiono wyniki badań struktury i odporności na zużycie przez tarcie oraz odporności korozyjnej, naprężeń własnych w warstwach azotowanych wytwarzanych na potencjale katody i w obszarze plazmy oraz przykłady zastosowań.
EN
Tool steels, widely applied in industry, must fulfill such requirements as: high hardness, wear resistance, high fatigue strength and referring to processing of elements with high dimension tolerance and low roughness of surface. In order to achive these requirements numerous surface engineering methods are applied, among them the glow discharge nitriding process. The produced nitrided layers type outer zone consisting of compounds Fe 4 N of thickness 4÷6 µm or mixture of iron nitrides (Fe 4 N + Fe 2-3 N) together with so-called solution layer with thickness of few hundreds of micrometers increase resistance on large dynamic loads and corrosion and friction wear resistance. The glow discharge nitriding process of tool steels in temperature 420÷500°C has given possibilities of producing nitrided layers with only solution zone. The paper presents the results of investigations of structure, residual stresses and corrosion and wear resistance of such produced nitrided layers on cathode potential or in the plasma region and examples of their application in industry.
JavaScript jest wyłączony w Twojej przeglądarce internetowej. Włącz go, a następnie odśwież stronę, aby móc w pełni z niej korzystać.